Aplikasi Mikroskopi Elektron Pengimbasan
Mikroskop elektron pengimbasan ialah instrumen pelbagai fungsi dengan banyak sifat unggul, dan ia adalah instrumen yang paling banyak digunakan. Ia boleh melakukan analisis asas berikut:
yang
(1) Pemerhatian dan analisis bentuk tiga dimensi;
yang
(2) Semasa memerhati morfologi, analisis komposisi kawasan mikro dijalankan.
yang
① Perhatikan bahan nano. Bahan nano yang dipanggil merujuk kepada bahan pepejal yang diperoleh dengan menekan zarah atau kristal yang membentuk bahan dalam julat 0.1 hingga 100 nm dan mengekalkan permukaan bersih. Bahan nano mempunyai banyak sifat fizikal dan kimia yang unik yang berbeza daripada keadaan kristal dan amorf. Bahan nano mempunyai prospek pembangunan yang luas dan akan menjadi hala tuju utama penyelidikan bahan masa hadapan. Ciri penting pengimbasan mikroskop elektron ialah resolusi tingginya, yang telah digunakan secara meluas untuk memerhatikan bahan nano.
yang
② Analisis patah bahan. Satu lagi ciri penting mikroskop elektron pengimbasan ialah kedalaman medan adalah besar dan imej penuh dengan tiga dimensi. Kedalaman fokus mikroskop elektron pengimbasan adalah 10 kali lebih besar daripada mikroskop elektron penghantaran dan ratusan kali lebih besar daripada mikroskop optik. Disebabkan oleh kedalaman medan imej yang besar, imej elektronik imbasan yang diperoleh mempunyai bentuk tiga dimensi dan boleh memberikan lebih banyak maklumat berbanding mikroskop lain. Ciri ini sangat berharga kepada pengguna. Morfologi patah yang dipaparkan oleh mikroskop elektron pengimbasan membentangkan intipati patah bahan dari perspektif aras dalam dan medan kedalaman tinggi. Ia memainkan peranan yang tidak boleh ditukar ganti dalam pengajaran, penyelidikan saintifik dan pengeluaran. Aspek seperti penentuan rasional adalah alat yang berkuasa.
yang
③ memerhati secara langsung permukaan asal sampel besar. Ia boleh memerhati secara langsung sampel dengan diameter 100 mm, ketinggian 50 mm, atau saiz yang lebih besar, tanpa sebarang sekatan pada bentuk sampel, dan permukaan kasar juga boleh diperhatikan, yang menjimatkan masalah menyediakan sampel dan benar-benar boleh perhatikan sampel Perbezaan komponen bahan yang berbeza bagi sampel itu sendiri (imej elektron pantulan belakang).
yang
④ Perhatikan sampel yang tebal. Apabila memerhati sampel tebal, ia boleh memperoleh resolusi tinggi dan bentuk yang paling realistik. Resolusi mikroskopi elektron pengimbasan adalah antara mikroskop cahaya dan mikroskop elektron penghantaran. Walau bagaimanapun, apabila membandingkan pemerhatian sampel tebal, kerana kaedah laminasi masih digunakan dalam mikroskop elektron penghantaran, dan resolusi laminasi hanya boleh mencapai 10 nm, dan pemerhatian bukanlah sampel itu sendiri, oleh itu, gunakan mikroskop elektron Mengimbas. adalah lebih berfaedah untuk memerhati sampel tebal, dan boleh mendapatkan lebih banyak maklumat permukaan sampel sebenar.
yang
⑤ Perhatikan butiran setiap kawasan sampel. Julat pergerakan sampel dalam ruang sampel adalah sangat besar. Jarak kerja mikroskop lain biasanya hanya 2 hingga 3 cm, jadi sebenarnya, hanya sampel yang dibenarkan bergerak dalam ruang dua dimensi. Tetapi ia berbeza dalam mikroskop elektron pengimbasan, kerana jarak kerja yang besar (boleh lebih besar daripada 20 mm), kedalaman fokus yang besar (10 kali lebih besar daripada mikroskop elektron penghantaran), dan ruang besar ruang sampel, oleh itu, sampel boleh diletakkan di dalam ruang tiga dimensi Terdapat 6 darjah kebebasan dalam pergerakan (iaitu, terjemahan ruang tiga dimensi, putaran ruang tiga dimensi), dan julat boleh alih adalah besar, yang membawa kemudahan yang besar kepada pemerhatian butiran setiap kawasan sampel bentuk tidak sekata.
yang
⑥Perhatikan sampel di bawah medan pandangan yang besar dan pembesaran rendah. Medan pandangan sampel yang diperhatikan oleh mikroskop elektron pengimbasan adalah besar. Dalam mikroskop elektron pengimbasan, medan pandangan F yang boleh memerhati sampel pada masa yang sama ditentukan oleh formula berikut: F=L/M
yang
Dalam formula, F——medan julat pandangan;
yang
M - pembesaran apabila memerhati;
L——Saiz skrin tiub gambar.
Jika mikroskop elektron pengimbasan menggunakan tiub gambar 30 cm (12 inci), apabila pembesaran adalah 15 kali, medan pandangannya boleh mencapai 20 mm. Medan pandangan yang besar dan pembesaran rendah untuk memerhatikan topografi sampel diperlukan untuk beberapa bidang, seperti penyiasatan jenayah dan arkeologi.
⑦ Menjalankan pemerhatian berterusan daripada pembesaran tinggi kepada pembesaran rendah. Julat pembesaran yang berubah-ubah adalah sangat luas, dan tidak perlu fokus dengan kerap. Julat pembesaran mikroskop elektron pengimbasan adalah sangat luas (daripada 50,000 hingga 200,000 kali boleh laras secara berterusan), dan selepas memfokus sekali, ia boleh diperhatikan secara berterusan daripada pembesaran tinggi kepada pembesaran rendah, dan daripada pembesaran rendah kepada pembesaran tinggi tanpa memfokus semula. Analisis amat mudah.
⑧ Pemerhatian sampel biologi. Tahap kerosakan dan pencemaran sampel akibat penyinaran elektron adalah sangat kecil. Berbanding dengan mikroskop elektron lain, kerana arus kuar elektron yang digunakan untuk pemerhatian adalah kecil (biasanya kira-kira 10 -10 ~ 10 -12A), saiz titik pancaran kuar elektron adalah kecil (biasanya 5 nm hingga berpuluh-puluh nanometer), dan elektron Tenaga probe juga agak kecil (voltan pecutan boleh sekecil 2 kV), dan sampel tidak disinari pada titik tetap, tetapi disinari dengan cara pengimbasan raster, jadi kerosakan dan pencemaran sampel berlaku disebabkan oleh penyinaran elektron Sangat kecil, yang amat penting untuk memerhati beberapa sampel biologi.
⑨ Menjalankan pemerhatian dinamik. Dalam mikroskop elektron pengimbasan, maklumat pengimejan adalah terutamanya maklumat elektronik. Mengikut tahap teknikal industri elektronik moden, malah maklumat elektronik yang berubah pada kelajuan tinggi boleh diterima, diproses dan disimpan dalam masa tanpa kesukaran, jadi beberapa pemerhatian proses dinamik boleh dijalankan. Jika aksesori seperti pemanasan, penyejukan, lenturan, regangan dan etsa ion dipasang di dalam ruang sampel, proses perubahan dinamik seperti peralihan fasa dan patah boleh diperhatikan melalui peranti TV. 10 Dapatkan pelbagai maklumat daripada topografi permukaan sampel. Dalam mikroskop elektron pengimbasan, bukan sahaja boleh menggunakan elektron kejadian untuk berinteraksi dengan sampel untuk menghasilkan pelbagai maklumat untuk pengimejan, tetapi juga boleh mendapatkan pelbagai kaedah paparan khas untuk imej melalui kaedah pemprosesan isyarat, dan juga boleh mendapatkan maklumat dari permukaan. morfologi sampel. Mendapat pelbagai maklumat. Oleh kerana imej elektron pengimbasan tidak direkodkan pada masa yang sama, ia diuraikan kepada hampir sejuta keping dan direkodkan secara berurutan, supaya mikroskop elektron pengimbasan bukan sahaja dapat memerhati morfologi permukaan, tetapi juga menganalisis komposisi dan unsur-unsur, dan melalui corak saluran elektron. Untuk analisis kristalografi, saiz kawasan yang dipilih boleh dari 10μm hingga 2μm.
Oleh kerana ciri-ciri dan fungsi mikroskop elektron pengimbasan yang disebutkan di atas, ia telah diberi perhatian lebih dan lebih oleh penyelidik saintifik dan telah digunakan secara meluas. Mikroskop elektron pengimbasan telah digunakan secara meluas dalam sains bahan (bahan logam, bahan bukan logam, bahan nano), metalurgi, biologi, perubatan, bahan dan peranti semikonduktor, penerokaan geologi, kawalan perosak, pengenalpastian bencana (api, analisis kegagalan), Tinjauan jenayah , pengenalan permata, pengenalan kualiti produk dan kawalan proses pengeluaran dalam pengeluaran perindustrian, dsb.
